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题目
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某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示.已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m 0=7.8g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
魔方格

回答以下问题:
①按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?______(填“是”或“否”)).
②实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a=______ m/s2
③某同学将有关测量数据填人他所设计的表格中,如下表,
答案
核心考点
试题【某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示.已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m 0=7.8g,所使用的】;主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]
举一反三
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次  数12345
砝码盘中砝
码的重力F/N
0.100.200.290.390.49
小车的加速度a/m•s-20.881.441.842.382.89
①当物体小车匀速下滑时有:
mgsinθ=f+(m+m0)g
当取下细绳和砝码盘后,由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不变,因此其合外力为(m+m0)g,由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.
故答案为:否.
②在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,
即△x=aT2
解得:a=
△x
T2

将△x=0.88m,T=0.1s带入解得:a=0.88m/s2
故答案为:0.88.
③由图象可知,当外力为零时,物体有加速度,这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力、砝码盘的重力,根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小,横坐标一格表示0.02N,所以交点的大小为0.08N.
故答案为:在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力;砝码盘的重力;0.08N.
图(a)是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图.重力加速度取g.
(1)为了平衡小车受到的阻力,应适当抬高木板的______端(填“左”或“右”).
(2)细砂和小桶的总质量为m,小车的质量为M,实验要求m______ M(填“远大于”或“远于”).该实验的原理是,在平衡小车受到的阻力后,认为小车受到的合外力是______,其值与真实值相比______(填“偏大”或“偏小”),小车受到合外力的真实值为______.
(3)已知打点计时器的打点周期为0.02s,一位同学按要求打出一条纸带如图12(b)所示,在纸带上每5个点取一个计数点,则计数点l、2间的距离S12=______cm,计数点4的速度v4=______ m/s,小车的加速度a=______ m/s2
(4)保持细砂和砂桶的质量不变,改变小车的质量M,分别得到小车的加速度a与其对应的质量M,处理数据的恰当方法是作______(填“a-M”或“a-
1
M
”)图象.
(5)保持小车的质量不变,改变细砂的质量,甲、乙、丙三位同学根据实验数据分别作出了小车的加速度a随合外力F变化的图线如图(c)、(d),(e)所示.
图(c)中的图线上部出现了弯曲,偏离了原来的直线,其主要原因是______.
图(d)中的图线不通过原点,其主要原因是______.
图(e)中的图线不通过原点,其主要原因是______.

魔方格
某学生为了探究物体的加速度与力以及加速度与物体的质量之间的关系,他详细阅读了课本,做了一些理论上的准备,并罗列了下列在实验中应注意的事项,你认为其中哪些是正确的______(填写对应的字母)
A.应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差
B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2;根据公式a=
m1g
m2
求出小车的加速度
C.处理实验数据时应采用描点法画图象,可以减小误差
D.探究物体的加速度与质量的关系时,数据处理应作a-
1
m2
图象,便于根据图线直观的作出判断
该学生在具体操作过程中,在平衡摩擦力时,把长木板的一侧垫得过高,使得倾角偏大.在探究物体的加速度与力的关系之后,他所得到的a-F关系图线可能是如图所示中的哪一幅?______.(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)

魔方格
为了探究物体的加速度与物体质量存在怎样的关系,课本给出的参考方案是:保持拉力一定,多次改变物体的质量(小车的总质量),通过实验测出在物体不同质量时对应的加速度值.利用这些数据,我们可以画出相应的a-m图象,但课本要求我们重新设置变量,再画一个图象.请你回答:
(1)重新设置变量后的是______图象.
(2)重新设置变量画图的最主要的原因是______.
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的装置.
(1)本实验应用的实验方法是______;
A.控制变量法   B.假设法    C.理想实验法
(2)下列说法中正确的是______.
A.在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-
1
m
图象
D.当小车的质量远大于沙桶和沙的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于沙桶和沙的总重力大小
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)
①根据表中的数据在坐标图2上作出a-F图象.
②图线不过原点的原因可能是______.
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F/N0.200.300.400.500.60
a/m•s-20.100.200.280.400.52
(1)如图1所示为某同学安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,若在图示状态下开始做实验,请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误:______.

魔方格

(2)如图2所示是小车匀变速运动时打出的一条纸带,已知相邻计数点间的时间间隔是t,测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4,为使计算的结果更精确一些,计算加速度平均值的公式应为a=______.
(3)该同学通过测量,作出a-F图象如图3所示,试分析:
①图象不通过原点的原因是______.
②图象上部弯曲的原因是______.